Surface Modification of Nanoparticles for Scratch Resistant Clear Coatings

01-02/2007 Januar-Februar

The incorporation of inorganic nanoscale particles into an organic matrix is of interest in many applications. Specific combinations of properties in coatings such as transparency and wear resistance can be obtained by the addition of nanoparticles. The interface between particle and polymer matrix plays an important role as a well integrated filler provides better mechanical reinforcement. When grafted with silanes having reactive group, particles can be bound covalently to the polymer matrix via silane surface modification. Silica, alumina and titania nanopowders were surface modified using 3-aminopropyltrimethoxysilane. The quality of silane modification was characterised by solid state 29Si NMR and TGA.

Oberflächenmodifikation von Nanopartikeln für kratzfeste transparente Beschichtungen
Der Einbau anorganischer Nanopartikel in eine organische Matrix ist für viele Anwendungen von Interesse. Spezielle Eigenschaftskombinationen wie gleich bleibende Transparenz bei verbesserter Kratzfestigkeit können mit Hilfe von Nanopartikeln erzielt werden. Die Grenzfläche zwischen Partikel und Polymermatrix spielt hierbei eine besondere Rolle, da ein gut integrierter Füllstoff weitaus bessere mechanische Verstärkung verspricht als ein passiver. Werden Nanopulver mit Silanen modifiziert, die auf das Polymersystem abgestimmte reaktive Gruppen enthalten, so können diese kovalent in das Polymernetzwerk eingebunden werden. Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Titanoxid wurden mit 3-Aminopropyltrimethoxysilan oberflächenmodifiziert und die resultierende Silanbeschichtung wurde mit Hilfe von 29Si NMR und Thermogravimetrie charakterisiert.